Разработка метода измерения диэлектрических спектров почв в полевых условиях и оценка содержания физической глины и гумуса диэлектрическим методом

В связи с наблюдающейся тенденцией дегумификации черноземных почв степных и лесостепных зон возникает необходимость периодического мониторинга состояния почв. Проект нацелен на разработку устройства и методики оценки содержания физической глины и гумуса в полевых условиях. Результаты предыдущих исследований исполнителей проекта и анализ литературных данных показывают, что влияние содержания глины и гумуса на диэлектрические спектры проявляется как в низкочастотной (50-500 кГц), так и в высокочастотной (0,1-1,5 ГГц) областях спектра. Новизна проекта заключается в создании измерительной ячейки на основе симметричной полосковой линии, погружаемой в почву при минимальном воздействии на ее структуру. Будет проведен анализ электромагнитных свойств ячейки методом конечных элементов с тем, чтобы обеспечить верхнюю рабочую частоту не ниже 1,5 ГГц при расстоянии между внешними электродами 25-30 мм. Будут отобраны не менее 20 почвенных образцов из разных районов Омской области и исследованы их гидрофизические (в том числе содержание физической глины и гумуса) и диэлектрические характеристики в зависимости от частоты, влажности и температуры. Лабораторные исследования будут выполнены с использованием высокоточных измерителей. Полевые исследования будут выполнены с помощью разработанного устройства. Ожидается, что на основе анализа процессов диэлектрической релаксации будут установлены корреляционные связи между параметрами релаксационных процессов и содержанием глины и гумуса и решена обратная задача – оценка содержания в почве глины и гумуса в полевых условиях.